Baltymų arginino metilinimas: nauja vėžio imuniteto ir imunoterapijos modifikacija 1 dalis

Pastaraisiais metais baltymų arginino metiltransferazės (PRMT) atsirado kaip nauji genų ekspresijos reguliatorių šeimos nariai eukariotuose ir yra susiję su vėžio patogeneze ir progresavimu. Vėžio imunoterapija žymiai pagerino vėžio gydymą bendro išgyvenamumo ir gyvenimo kokybės požiūriu. Baltymų arginino metilinimas yra epigenetinė modifikavimo funkcija ne tik transkripcijos, RNR apdorojimo ir signalo perdavimo kaskadose, bet ir daugelyje vėžio imuniteto ciklo procesų. Arginino metilinimas yra susijęs su priešvėžinio imuniteto aktyvavimu ir imunoterapijos veiksmingumo reguliavimu.

Šioje apžvalgoje apibendriname naujausią informaciją apie reguliavimo molekulinius mechanizmus ir skirtingus pagrindinius arginino metilinimo signalizacijos kelius įgimtuose ir adaptyviuose imuniniuose atsakuose vėžio metu. Taip pat apibūdiname PRMT inhibitorių, kaip veiksmingo kombinacinio gydymo su imunoterapija, potencialą.

Raktažodžiai: baltymų arginino metiltransferazės (PRMT), vėžio imunitetas, vėžio imunoterapija, posttransliacinė modifikacija, molekulinis mechanizmas

Click cistanche tubulosa privalumaiproduktas

For more information:1950477648nn@gmail.com

1. ĮVADAS

Posttransliacinė modifikacija yra cheminė modifikacija, kuri padidina baltymų funkcinę įvairovę kovalentiškai pridedant cheminę grupę. Šis procesas moduliuoja baltymų funkciją ir tapo esminiu daugelio ląstelių procesų vėžiu reguliatoriumi.

Tačiau arginino metilinimas, skirtingai nuo acetilinimo, ubikvitinacijos ir fosforilinimo, iki šiol buvo mažai dėmesio skiriamas, daugiausia dėl to, kad substrato aptikimas yra neryškus ir patikimų antikūnų bei veiksmingų mažų molekulių inhibitorių nebuvimo. Proteomika ir inhibitorių atradimas pagilino mūsų supratimą apie rašytojus, skaitytojus ir reguliatorius arginino metilinimo metu. Baltymų arginino metiltransferazės (PRMT) katalizuoja arginino metilinimą kaip „rašytojos“ ir daugiausia dalyvauja transkripcijos aktyvavime ir slopinime, pre-mRNR sujungimu ir DNR pažeidimo atsakais (1). Arginino metilinimas taip pat moduliuoja tikslinių lokusų transkripciją, taip tarpininkaudamas pagrindiniams ląstelių procesams palaikyti audinių homeostazę ir ligų fenotipus. Kadangi arginino metilinimas yra tikslinga modifikacija, PRMT inhibitoriai parodė didelį vėžio gydymo potencialą ikiklinikiniuose modeliuose ir klinikiniuose tyrimuose, siekiant veiksmingai pagerinti pacientų išgyvenamumą (2).

Kadangi imuninės sistemos funkcijos yra nusistovėjusios ir gyvybiškai svarbios auglių stebėjimui ir gydymui, greitai atsirandančios vėžio imunoterapijos dabar laikomos ketvirtuoju vėžio gydymo ramsčiu (greta chirurgijos, radioterapijos ir chemoterapijos) (3).

Vėžio imunitetas paprastai pašalina naviko ląsteles arba riboja jų augimą, tačiau taip pat skatina naviko progresavimą, sukurdamas naviko mikroaplinką (TME), kuri prisitaiko prie naviko augimo (4). Nepaisant imuninės kontrolės taško blokados (ICB) terapijos veiksmingumo, mažumai pacientų, sergančių pažengusiu piktybiniu naviku, šie gydymo būdai turi klinikinę naudą, o daugumai išsivysto įgimtas arba įgytas atsparumas (5).

Todėl norint pagerinti bendrą išgyvenamumą pacientams, sergantiems pažengusios stadijos vėžiu, reikia atlikti tolesnius imunoterapija pagrįstų kombinuotų metodų tyrimus.

Atsižvelgiant į tai, kad vėžio imuninis atsakas yra nuolatinis, dinamiškas, griežtai reguliuojamas ir gerai suplanuoti procesai, slopinantis atsakas į imunoterapiją gali būti siejamas su keliais veiksniais, įskaitant TME imuninį fenotipą ir molekulinius mechanizmus, kuriais grindžiamas vidinis naviko atsparumas (6). Tarp problemų, susijusių su optimaliu atsaku į imunoterapiją, yra kiekvienas pakopinių amplifikacijos procesų, vadinamų vėžio imuniteto ciklu, žingsnis, įgimto ir adaptyvaus imuniteto sąveika, taip pat onkogeninių signalų perdavimo takų aktyvavimas arba praradimas. Klasikinis vėžio ir imuniteto ciklas apima antigeno ekspresiją ir pateikimą, T-ląstelių apyvartą ir naviko infiltraciją bei tikslinių ląstelių žudymą citotoksiniais T limfocitais (CTL). Įgimtas imunitetas visiškai integruoja, palaiko ir sustiprina šį ciklą. Nors epigenetiniai reguliatoriai yra susiję su imuninių ląstelių aktyvavimu ir perkėlimu į TME, taip pat vėlesniuose imuniniuose atsakuose, jų specifinis vaidmuo naviko imunitete ir jų bendras poveikis su imunoterapija lieka neaiškus (7, 8).

Čia apžvelgiame arginino metilinimo funkcijas naviko imunitete iš trijų perspektyvų: 1) vėžio ir imuniteto ciklo dalyvavimas priešnavikinėse reakcijose, 2) I tipo interferono (IFN) gamyba ir susiję signalizacijos keliai ir 3) vidiniai naviko atsparumo mechanizmai. Remdamiesi šiomis perspektyvomis, pateikiame įrodymų, išryškinančių naujus fiziologinius PRMT vaidmenis imunitetui nuo vėžio, ir klausiame, ar PRMT inhibitorius galima derinti su imunoterapija, kad būtų pasiektas maksimalus ir ilgalaikis vėžio gydymo poveikis.

2 PRMTS

2.1 PRMT klasifikacija

Arginino metilinimas dažniausiai reiškia metilo grupių pridėjimą iš S-adenozilmetionino (SAM) prie arginino šoninės grandinės guanidino grupių, kurias katalizuoja PRMT (9). Penki potencialūs vandenilio jungčių donorai yra guanidino grupėje, o arginino liekanų metilinimas pašalina potencialų vandenilio jungties donorą, taip pakeičiant arginino liekanos formą, neneutralizuojant katijoninių krūvių ir sukuriant fiziologinį poveikį daugumoje ląstelių (10, 11). 

Šiuo metu žinduolių ląstelėse buvo nustatyti devyni PRMT (PRMT 1–9) ir yra suskirstyti į tris skirtingas grupes.pagal katalizinį aktyvumą: 1) w-NG-monometilargininas (MMA) reiškia vieną metilo grupę, pridėtą prie galinio azoto atomo, 2) asimetrinis w-NG-dimetilargininas (aDMA) reiškia kitą metilo grupę, esančią ant to paties guanidino. 3) simetriškas w-NG, N'Gdimetilargininas (CDMA). I tipo fermentai (PRMT1, PRMT2, PRMT3, PRMT4 (CARM1), PRMT6 ir PRMT8) katalizuoja aDMA (12), o II tipo fermentai (PRMT5 ir PRMT9) katalizuoja CDMA (13), o III tipo fermentai (PRMT7) tik katalizuoja. MMA (1 pav.). PRMT dalyvauja daugelyje biologinių procesų, įskaitant genų ekspresijos reguliavimą, DNR pažeidimo reakcijas ir ląstelių signalizaciją (1 papildoma lentelė). PRMT yra vyraujanti ir būtina žmogaus ląstelėms, ypač PRMT1, kuri yra atsakinga už 85 procentus aDMA, o išjungus metilinimą labai sumažėja (14).

Be to, spėjama, kad tarp PRMT yra daug susikirtimų (15). PRMT1 praradimas sukelia įvairių substratų išsiskyrimą, nes jų nebeblokuoja aDMA modifikacija, todėl šie substratai pereina prie II ir III tipo PRMT taikinių (15). Tačiau PRMT atlieka viena kitą paneigiančias funkcijas, net jei jos taikomos įvairiems identiškiems substratams in vitro (16).

2.2 PRMT funkcijos vėžio biologijoje

Ankstesni tyrimai pranešė, kad padidėjusi PRMT ekspresija buvo susijusi su naviko atsiradimu ir bloga kelių vėžio (17–19) prognoze (2 papildoma lentelė). Iki šiol dauguma PRMT yra susiję su ląstelių procesų, susijusių su vėžio palaikymu, reguliavimu, įskaitant epigenetinę genų ekspresiją, mRNR sujungimą ir DNR pažeidimo atsakus (20). Tarp šių būdų epigenetinis reguliavimas yra svarbus mechanizmas, turintis įtakos ląstelių aktyvumui, daugiausia dėl PRMT nusėdimo aktyvacijos (histonas H4R3me2a, H3R2me2s, H3R17me2a ir H3R26me2a) arba represinis (H3R2me2a, H3R8me2a, H3R8me2a, H3R8me2sme, H3R8me2sme, H4R2sme) (atitinkamai) pagrindiniai su naviku susiję genai (21). Ankstyvieji nonhistono metilinimo tyrimai nustatė PRMT vaidmenį konstituciniame ir alternatyviame sujungimo reguliavime (22, 23). Iš tiesų, PRMT5 ir I tipo PRMT slopinimas slopino sDMA ir aDMA funkcijas RNR surišančiuose baltymuose, dalyvaujančiuose splaisingo reguliavime, todėl gyvūnų leukemijos modeliuose su splaisingo faktoriaus mutacijomis atsirado naviko slopinimo atsakas (24). Jau seniai buvo pripažinta, kad sumažėjęs DNR pažeidimo atstatymo reguliavimas didina genomo nestabilumą ir sukelia nekontroliuojamą vėžio vystymąsi (25). Atsižvelgiant į tai, kad su DNR pažeidimu susijusių baltymų, įskaitant MRE11, 53BP1 ir hnRNPUL1, arginino metilinimas reikalingas DNR atstatymui homologiniu rekombinacijos atstatymu ir nehomologiniu galų sujungimu, PRMT inhibitoriai buvo derinami su chemoterapija, siekiant įveikti atsparumą citotoksiniam gydymui (26). –28).

Šios vilčių teikiančios išvados rodo, kad PRMT atlieka stiprų ir jaudinantį vaidmenį gydant vėžį. Kitas netikėtas atradimas buvo sinergetinis PRMT slopinimo poveikis kartu su imuninio kontrolinio taško inhibitoriais (ICI) (19). Todėl tyrimai, paaiškinantys molekulinius mechanizmus, kuriais grindžiamas PRMT išeikvojimas ar slopinimas, galėtų padėti nustatyti naujus „vaistinius“ imunoterapijos tikslus.

3 PRMT sergantys VĖŽIO IMUNITETU

Pastaruoju metu imuno-onkologija tapo svarbia vėžio gydymo sritimi, o ICI įvardijama kaip perspektyvi monoterapija arba kombinuotas gydymas įvairioms vėžio formoms gydyti (29). Laipsniški įvykiai, susiję su priešvėžinių imuninių atsakų indukcija ir vykdymu, vadinamasis vėžio imuniteto ciklas, suteikia teorinį naviko imunoterapijos pagrindą (30). Šiame kontekste svarbu suprasti PRMT ir vėžio ir imuniteto ciklo komponentų sąveiką, nes vieno ar kelių ciklo etapų taikymas gali sustiprinti vykstančius priešnavikinius imuninius atsakus ir (arba) paskatinti naujus. Daugelis tyrimų parodė, kad I tipo interferonas (IFN) yra labai svarbus priešvėžiniam imuniniam atsakui, nes IFN yra pagrindinis reguliatorius ir tarpininkas kiekviename vėžio imuniteto ciklo etape (31, 32).

Todėl saugių ir veiksmingų agonistų, skatinančių I tipo IFN, kūrimas gali būti perspektyvi vėžio imunoterapijos strategija. Iš tiesų, vidiniai naviko defektai atsiranda kaip pagrindiniai molekuliniai veiksniai, lemiantys įvairių vėžio tipų imuninį kontekstą, o tai trukdo vietiniam priešnavikiniam imuniniam atsakui (33). Norint maksimaliai padidinti inhibitorių veiksmingumą ir sukurti individualizuotas imuninės intervencijos strategijas, būtina išnaudoti ryšius tarp vidinių naviko genetinių įvykių ir PRMT. Bendrai nustatant metilinimo įvykius vėžio ir imuniteto cikle, apibūdinus I tipo IFN gamybą ir atskleidžiant onkogeninius kelius, bus pateikta išsami ir gili įžvalga apie PRMT imuno-onkologijoje ir padės nustatyti naujus taikinius.

3.1 PRMT vaidmuo vėžio imuniteto cikle

Nemažai įrodymų rodo, kad naviko imunitetas nėra izoliuotas procesas, o tam reikia laipsniškų įvykių, vadinamų „vėžio ir imuniteto ciklu“ arba savaime stiprėjančio proceso, kai kiekvienas žingsnis įtakoja naviko vystymąsi ir prognozę, sustiprindamas teigiamus reguliavimo signalus arba slopindamas neigiamus. reguliavimo signalai (30, 34, 35). Visiškai pašalinti piktybinius navikus teoriškai įmanoma (30). Šiame modelyje naviko ląstelių pabėgimas pasiekiamas sutrikdant specifinius vėžio ir imuninio ciklo etapus. Naviko ir imuninis ciklas prasideda su naviku susijusių neoantigenų išsiskyrimu iš naviko ląstelių, kurias atpažįsta antigeną pateikiančios ląstelės, tokios kaip dendritinės ląstelės (DC), B ląstelės ir makrofagai, kad susidarytų antigeninis peptidas-pagrindinis histokompatibilumas (MHC). kompleksai. Subrendusios DC migruoja iš naviko į antrinius limfoidinius organus (SLO), kad pristatytų antigeninius peptidų-MHC kompleksus į CD4 plius T ir CD8 plius T ląsteles (36). T ląstelių receptoriai (TCR) atpažįsta šiuos kompleksus ir generuoja pirmąjį signalą, o po to transmembraninio baltymo CD40L reguliavimą Th ląstelių paviršiuje. Tada CD40L prisijungia prie CD40 DC paviršiuje, o tai labai padidina B7 ekspresiją, o vėliau stipriau jungiasi su CD28 Th ląstelių paviršiuje. Šis dvigubas signalas inicijuoja T ląstelių kostimuliaciją ir gamina citokinus, todėl efektorinės T ląstelės aktyvuojasi prieš vėžiui specifinius antigenus. Tada aktyvuotos efektorinės T ląstelės keliauja į naviką per cirkuliaciją ir sukuria naviką infiltruojančias imunines ląsteles.

Galiausiai, CD8 ir T ląstelių TCR atpažįsta antigeninį peptido-MHC-I kompleksą ir naikina tikslines vėžio ląsteles, o antigenus išskiria negyvos vėžio ląstelės į kitą ciklą (30) Galimi pokyčiai, reguliuojami arginino metilinimo vėžio ir imuniteto cikle. parodytos (2 pav.).

3.1.1 PRMT ir naviko antigeno pateikimas

Daugelis vėžio atvejų išvengia imuninio atmetimo slopindami MHC I klasės (MHC-I) antigeno apdorojimą ir pateikimą. MHC-I sulaukė didelio dėmesio, nes CD8 plius T ląstelėms pristato endogeninius peptidinius antigenus, slopina naviko atpažinimo trukdžius ir sumažina CD8 plius T ląstelių citotoksiškumą, kuris yra pagrindinis ląstelių tipų veiksnys siekiant ICB sėkmės (4). MHC-I sumažėjęs reguliavimas buvo pastebėtas 40–90 procentų žmogaus navikų, o tai paveikia MHC: TCR sąveiką ir sumažina CD8 ir T ląstelių vėžio ląstelių atpažinimą. IFN reguliavimo faktoriai (IRF) ir nukleotidus surišantis domenas, kuriame gausu leucino (NLR) šeimos CARD domenas, kuriame yra 5 (NLRC5), dažnai yra susiję su MHC-I reguliavimu (37–40). MHC II klasės (MHC-II) molekules daugiausia ekspresuoja specializuotos antigeną pateikiančios ląstelės (APC), o egzogeninius peptidinius antigenus pirmiausia pateikia CD4 ir T ląstelės (41). MHC-I arba MHC-II sumažėjęs reguliavimas yra susijęs su prasta vėžio prognoze, sutrikusiu ICB atsaku ir sumažėjusiu naviko atmetimo dažniu pelių modeliuose (42–44).

Neseniai atliktas tyrimas pranešė, kad PRMT5 kontroliuoja MHC-I gausą ir antigenų pateikimą, turintį įtakos NLRC5 transkripcijai (19). PRMT5 sumažėjęs reguliavimas arba farmakologinis PRMT5 aktyvumo slopinimas padidino NLRC5 ir jo tikslinių genų, kurie buvo susiję su antigenų apdorojimu ir pateikimu, ekspresiją. NLRC5 yra MHC-I genų transkripcijos aktyvatorius, kai jis yra suporuotas su transkripcijos faktoriais, sąveikaujančiais su MHC-I promotoriaus reguliavimo elementais, tokiais kaip SXY modulis (39, 45). PRMT5 numušimas taip pat padidino NLRC5 ekspresiją po gydymo IFN-g ir kartu su padidėjusia MHC-I paviršiaus ekspresija (19). NLRC5 ekspresija buvo atvirkščiai koreliuojama su PRMT5 ekspresija vėžio ląstelėse (46). Todėl taikymas PRMT5 gali būti perspektyvi strategija siekiant padidinti MHC-I gausą ir skatinti antigenų pateikimą. Be PRMT5, buvo įrodyta, kad keletas kitų PRMT neigiamai reguliuoja MHC-I lygį.

Monocituose PRMT1 slopinimas sumažino ciklinio adenozino monofosfato (cAMP) atsako elemento surišimo (CREB) praturtėjimą CRE vietoje HLA-B (pagrindinio histokompatibilumo komplekso, I, B klasės) promotoriuje, kad padidėtų MHC-I lygis (47). PRMT7 numušimo arba PRMT7 inhibitoriais gydomose pelių melanomos B16 ląstelėse MHC-I genų reguliatoriai, tokie kaip Nlrc5 ir jo tiksliniai genai, taip pat yra reguliuojami, panašiai kaip MS023 (PRMT1 inhibitorių) grupė (48).

Įrodyta, kad PRMT1 metilina II klasės transaktyvatorių (CIITA), kuris yra pagrindinis MHC-II ekspresijos reguliatorius, ir yra susijęs su transkripcijos faktoriumi, jungiančiu MHC-II promotorių (49). CIITA metilinimas argininu lėmė vėlesnį jo skilimą ir MHC-II mRNR bei baltymų lygio reguliavimą (49). Neseniai atliktas tyrimas pranešė, kad PRMT5 neigiamai reguliuoja MHC-II ekspresiją sergant MYC varoma kepenų ląstelių karcinoma (50). MHC-II reikšmingai padidėjo į naviką infiltruojančių CD45.1 plius leukocitų ir DC, kai MYC per daug ekspresuojančios transgeninės pelės buvo gydomos PRMT5 inhibitoriumi GSK3326595 (50). PRMT5 nutildymas MYC per daug ekspresuojančiose kepenų ląstelių karcinomos ląstelėse tiesiogiai reguliuoja MHC-II ekspresiją, sumažindamas in vitro H3R8me2s ir H4R3me2s sodrinimą CIITA ir CD74 promotoriuose (50).

Todėl PRMT5 nukreipimas naudojant mažus molekulinius inhibitorius gali sukelti imuninių ląstelių infiltraciją į kepenų navikus ir skatinti antigeno pateikimą per MHC-II padidintą reguliavimą. Tačiau kitas tyrimas parodė, kad PRMT5- sąlygojo simetriškai dimetilinto histono H3R2 (H3R2me2s) kaupimąsi, reaguojant į IFN-g stimuliaciją, ir jį lydėjo CIITA sodrinimas MHC-II promotoriuje; PRMT5 aktyvavo MHC-II transkripciją priklausomai nuo aktyvumo (51). Šį skirtingą PRMT5 poveikį MHC-II transkripcijos procesams galėjo lemti skirtingi modeliai, todėl norint išsiaiškinti šias problemas, reikia atlikti tolesnius tyrimus. CARM1 taip pat aktyvavo IFN-g stimuliuojamą MHC-II transkripciją, kurią sukėlė CIITA, priklausomai nuo arginino metiltransferazės aktyvumo. Be to, CARM1 metilino CREB surišantį baltymą R714, R742 ir R768 padėtyse, taip palengvindamas ryšį su MHC-II promotoriumi ir sinergiškai aktyvuodamas MHC-II transkripciją CIITA (52). Kartu PRMT skirtingais mechanizmais paveikė CIITA sukeltą MHC II indukciją IFN.

3.1.2 PRMT tarpininkauja imuninei ląstelių migracijai reguliuodami chemokinus, CXCL10 ir CXCL11

Siekdamos atlikti priešnavikinius veiksmus, T ląstelės migruoja per kraujotakos sistemą į naviką po to, kai pradeda limfmazgiuose. CXCL9, -10, -11/CXCR3 ašis daugiausia reguliuoja imuninių ląstelių migraciją, diferenciaciją ir aktyvavimą. CXCR3 yra paviršiuje išreikštas CXCL9, CXCL10 ir CXCL11 chemokinų receptorius imuninėse ir vėžio ląstelėse. Chemokinai įdarbina CTL, natūralų žudikų (NK), NK-T ląsteles ir makrofagus, tada palengvina infiltraciją į vėžinį audinį per chemotaktinį gradientą, sukeldami kryptingą migraciją, reaguojant į IFN-g, kurią sinergiškai padidina naviko nekrozės faktorius-a ( TNF-a) (53). Mirtinų arba subletalinių melanomos B16 ląstelių dozių injekcija į CXCR3-/-peles nustato lemiamą CXCR3, kaip CXCL9, CXCL10 ir CXCL11 receptorių, vaidmenį CTL migracijos metu (54). Iš naviko gauti chemokinai taip pat yra atsakingi už Th2 ląstelių, Treg ir mieloidinių supresorių ląstelių (MDSC) įdarbinimą (53). Todėl CXCL9, CXCL10 ir CXCL11 atlieka esminius, nereikalingus, autonominius ląstelių vaidmenis, tarpininkaujančius imuninių ląstelių įsiskverbimui į navikus ir sukeldamos veiksmingą priešnavikinį imunitetą. Be to, zeste homologo 2 (EZH2) sukeltas histono lizino metilinimas ir DNR metiltransferazės -1 (DNMT-1) sukeltas DNR metilinimas slopino atitinkamai CXCL9 ir CXCL10 gamybą, o vėliau slopino T ląstelių naviką. įkurdinimas.

Todėl gydymas epigenetiniais moduliatoriais gali pašalinti šį slopinimą ir galiausiai sustiprinti vėžio gydymą (55). Šie stebėjimai rodo, kad epigenetinis navikų perprogramavimas gali reguliuoti T ląstelių pritraukimą ir klinikinį naviko imunoterapijos veiksmingumą, o arginino metilinimas, kaip plačiai paplitęs ir svarbus epigenetinis būdas, veikia šiuos procesus.

Katalizinis struktūrinis CARM1 domenas tiesiogiai sąveikauja su p65, esančiu branduolinio faktoriaus kappa-B (NF-kB) Rel-homologijos domene, ir yra esminis dimerizacijos motyvas (56). TNF-a stimuliuojamose CARM1 numušimo ląstelėse p65 įdarbinimas į CXCL10 promotorių buvo reikšmingai ydingas, o H3R17 metilinimas promotoriuje buvo neaptinkamas, tuo tarpu pakartotinis CARM1 įvedimas visiškai išgelbėjo šiuos atsakymus, o tai rodo, kad CARM1 buvo reikalingas p65 įdarbinimui į CXCL10 promotorių. H3R17 metilinimas (56). PRMT5 taip pat reguliavo p65 ryšį su CXCL10 promotoriumi, nes PRMT5 sukėlė p65 R30 ir R35 vietų dimetilinimą ir p65 DNR surišimą bei branduolio translokaciją (57). CXCL10 indukcijai TNF-a endotelio ląstelėse reikėjo PRMT{33}}tarpininkaujamo p65 arginino metilinimo. Remiantis kitais šios komandos tyrimais, PRMT5 sukėlė R174 dimetilinimą p65, kad pakeistų prisijungimą prie CXCL11 promotoriaus (58).

Nuosekliai PRMT5 simetriškas dimetilinimas p65 ties R30 padidino jo afinitetą DNR ir sukėlė NF-kB sukeltą genų ekspresiją (59). Priešingai, PRMT5 aktyvumo susilpninimas trumpu plaukų segtuku RNR arba mažos molekulės inhibitoriumi EPZ015666 melanomos B16 ląstelėse padidino CCL5 ir CXCL10 ekspresiją po stimuliacijos (19). PRMT5 taip pat metilino IFI16, susilpnino jo prisijungimą prie tarpląstelinės dvigrandinės DNR (dsDNR), todėl sukėlė CCL5 ir CXCL10 ekspresiją (19). Nors PRMT1 ir CXCL10 ar CXCL11 sąveika nebuvo aprašyta, PRMT1 asimetriškai dimetilino konservuotą p65 R30 liekaną (60). PRMT1 metilinimo vieta yra p65 DNR surišančios L1 kilpos RxxRxRxxC motyve (60). Metilintas p65 turi prastą afinitetą NF-kB bendriems oligonukleotidams; jis neigiamai reguliavo p65 DNR surišimą ir transkripcijos aktyvumą, taip užkertant kelią NF-kB įdarbinimui į tikslinių genų promotorius (60).

Todėl manome, kad PRMT1 gali reguliuoti chemokinus transkripcijos lygiu. PRMT1, CARM1 ir PRMT5 visi tiesiogiai prisijungė prie p65 Rel homologijos domeno, nes sąveiką tarpininkavo centrinis regionas, kuriame yra metiltransferazės struktūrinis domenas, kuris evoliuciškai buvo konservuotas (61). Apskritai PRMT ir chemokino sąveika yra dinamiška ir priklausoma nuo konteksto, todėl simetriškas ir asimetrinis dimetilinimas gali kompensuoti ir atsirasti įvairiuose NF-KB reakcijų etapuose, taip įdarbindamas skirtingas efektoriaus molekules ir sukeldamas įvairius biologinius efektus. Chemokinų gamyba turėtų būti skatinama, siekiant palengvinti naviką infiltruojančių limfocitų įdarbinimą, selektyviai taikant skirtingus PRMT.

3.1.3 TME trukdančių tinklų įveikimas

Dabar TME vertinama kaip sudėtinga naviko ekosistema, o ne į naviko ląsteles orientuotas augimo modelis (62). Norėdami geriau suprasti, kaip veikia TME, turime suprasti jo ekstraląstelinę matricą ir stromos ląstelių sudėtį. Stromos ląstelės skirstomos į tokias kategorijas; infiltruojančios imuninės ląstelės (IIC), angiogeninės kraujagyslių ląstelės ir su vėžiu susiję fibroblastai (63). Antigenui specifines infiltruojančias imunines ląsteles sudaro įgimtų imuninių ląstelių tipai (makrofagai (MJ), dendritinės ląstelės (DC), MDSC, NK, putliosios ląstelės, neutrofilai ir adaptyviosios imuninės ląstelės (T ir B limfocitai), kurios reaguoja į įvairius dirgiklius) (64). Nors iš pradžių buvo įdarbintos iš aplinkinių audinių ar kaulų čiulpų, kad apgaubtų naviko audinį, šios ląstelės ilgainiui „perlavinamos“, kad taptų skirtingų tipų ląstelėmis, kurios sukelia lėtinį uždegimą ir angiogenezę.

Šioje aplinkoje vėžio ląstelės ir aplinkinė stroma susikerta viena su kita, slopindamos imunologiškai naudingus genus ir sukeldamos nenormalų kelio signalą, galiausiai gamindamos stiprius citokinus ir chemokinus, kurie daro įtaką šeimininko imuninei priežiūrai, kad palaikytų vėžio ląstelių augimą, progresavimą ir metastazes. Daugybė klinikinių įrodymų dabar rodo, kad TME daro didelę įtaką imunoterapijos veiksmingumui ir klinikiniams rezultatams ir kad PRMT gali būti nauji terapiniai naviko imunoterapijos tikslai, moduliuodami TME link didelės limfocitų infiltracijos.

3.1.3.1 Nukreipimas į T-ląstelių dauginimąsi ir diferenciaciją

Kadangi CD{0}}veiksmingos T ląstelės yra galingiausios naviką naikinančios ląstelės, T ląstelių populiacijos yra labai aktualios tyrimų temos. CD8 plius citotoksinės T ląstelės ir CD4 plius T pagalbinės ląstelės sudaro T ląstelių pogrupius TME. Naivios CD4 plius ląstelės daugiausia diferencijuojasi į keturias skirtingas populiacijas: T helper 1 (Th1), Th2, Th17 ir reguliuojančias T (Treg) ląsteles. Jų diferenciaciją lemia signalų modeliai, gaunami pradinės sąveikos su antigenais metu (65). TME T ląstelės ne tik atlieka priešnavikines efektoriaus funkcijas, bet kai kurios skatina naviko augimą. Tarp jų CD8 plius citotoksinės T ląstelės ir Th1 ląstelės, paprastai žinomos kaip CTL, atlieka naviką žudančius vaidmenis. Pastarosioms ląstelėms būdinga IFN-g, TNF-a ir interleukino (IL)-2 gamyba, kurie palaiko ankstesnį ląstelių tipą arba veikia kaip citotoksinės T ląstelės, tiesiogiai pašalinančios naviko ląsteles (66). Th2 ląstelės palaiko B ląsteles išskirdamos IL-4, IL-5 ir IL-13, o Th17 ląstelės skatina naviko augimą gamindamos IL-17, IL-21 ir IL22 (65, 67). Be to, Tregai susilpnina T-ląstelių sukeltą priešnavikinį imuninį atsaką, tiesiogiai slopindami T-ląstelių funkciją ir citokinų gamybą arba netiesiogiai slopindami antigeno pateikimą, kad trukdytų T ląstelių aktyvacijai (68, 69). Didelis Treg ir CD8 plius T ląstelių santykis paprastai rodo blogą vėžio prognozę (70). CD8 ir citotoksinės T ląstelės dažnai nesugeba slopinti naviko susidarymo naviko susidarymo metu dėl T ląstelių išsekimo, kuris apibrėžiamas kaip nuolatinė Tląstelę slopinančių receptorių ekspresija ir laipsniškas IFN-g gamybos ir degranuliacijos funkcijų praradimas, reaguojant į ilgalaikius veiksnius. pavyzdžiui, lėtinis uždegimas ar vėžio stimuliacija (71). IL-12 ir IFN-g poliarizuoja naivias CD4 ir T ląsteles link Th1 ląstelių, veikiant signalo keitikliui ir T dėžutės transkripcijos faktoriaus T-bet aktyvatoriui. Th2 ląstelių diferenciacijai reikalingas GATA3, kuris yra pasroviui nuo IL-4. Th17 ląstelių diferenciacijai reikalingas su retinoidais susijęs našlaičių receptorius (ROR) gt, kuris yra transkripcijos faktorius, kurį sukelia transformuojantis augimo faktorius (TGF-b) kartu su IL-6, IL-21 ir IL{{55 }}. Treg ląstelių diferenciacijai taip pat reikalingas šakutės langelis P3 (FOXP3) kaip transkripcijos faktorius.

Išsamus arginino metilinimo pirminėse T ląstelėse apibūdinimas nustatė PRMT reguliavimo vaidmenį T ląstelių likimo sprendimuose. Naudodami masių spektrometriją, Geoghegan ir kt. nustatė 2502 arginino metilinimo vietas 1257 žmogaus T ląstelių baltymuose (72). Sąraše buvo T ląstelių antigeno receptorių signalų mechanizmų komponentai ir pagrindiniai transkripcijos faktoriai, reguliuojantys T ląstelių likimą. Be to, šie autoriai kiekybiškai įvertino arginino metilinimo užimtumo pokyčius pirminės T-ląstelių diferenciacijos metu ir parodė arginino metilinimo stechiometrijos pokyčius ląstelių stimuliacijos metu baltymų pogrupyje, labai svarbiame T-ląstelių diferenciacijai (72).

Trys nepriklausomi tyrimai su T ląstelėms specifinėmis PRMT5- trūkumo pelėmis patvirtino pagrindinį PRMT5 vaidmenį palaikant periferines T ląsteles ir skatinant naivių T ląstelių perėjimą prie efektoriaus/atminties fenotipo (73–75). Inoue ir kt. pranešė, kad, palyginti su kontrolinėmis pelėmis, PRMT5 T ląstelėms specifinės homozigotinės trūkumo pelės turėjo mažesnį invariantų NK (iNK) T, CD4 plius T ir CD8 plius T ląstelių skaičių. Be to, PRMT5 buvo reikalingas T-ląstelių išgyvenimui ir dauginimuisi (74). Tanaka ir kt. parodė, kad PRMT5 buvo labai svarbus T ląstelių perėjimui nuo naivaus prie aktyvuoto fenotipo, taip pat išlaikant jau subrendusias T ląsteles (73). Lindsay ir kt. taip pat patvirtino, kad PRMT5 reikalingas normalioms iNKT, CD4 plius T ir CD8 plius periferinėms T ląstelių populiacijoms palaikyti (75). Tiek simetrinio arginino dimetilinimo aktyvumas, tiek PRMT5 ekspresijos lygiai buvo reikšmingai indukuoti aktyvuotose T ląstelėse.

Be to, Inoue ir kt. taip pat pranešė, kad PRMT5 palengvino išankstinį mRNR susijungimą iš Il2rg ir Jak3, kad padidintų jų ekspresijos lygį, kad išlaikytų T ląstelių populiacijas. Il2rg koduoja gc, kuris yra receptorių subvienetas, kurį dalijasi citokinai, įskaitant IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 ir IL-21 (76). Gc citokinų šeima griežtai reguliuoja limfocitų vystymąsi ir funkcionavimą per tirozino kinazes JAK1 ir JAK3 (77). Netinkamas limfocitų vystymasis, įskaitant T, B, NK ir iNKT ląsteles, stebimas pelėms, kurioms trūksta gc arba JAK3. Šie autoriai taip pat parodė, kad PRMT5 simetriškas arginino likučių dimetilinimas Sm baltymuose galėjo lemti sujungimo pokyčius, kuriuos sukėlė PRMT5 trūkumas (74).

Didelio tankio CD8 ir citotoksinės T ląstelės yra susijusios su geresne daugelio vėžio atvejų prognoze (78). Todėl daugelyje tyrimų buvo ištirtas ryšys tarp PRMT, CD8 ir T ląstelių proliferacijos ir citokinų gamybos gebėjimo. Kumar ir kt. parodė, kad CARM1 slopinimas padidino naviką infiltruojančių CD8 plius T ląstelių skaičių, skatino granzimo B ir IFN-g ekspresiją bei Ki-67 žymenų proliferaciją, o tai palengvino stipresnį naviko naikinimo gebėjimą CD8 plius T ląstelėse, o tai rodo CARM1 slopinimą. padidino CD8 plius T proliferaciją ir citokinų gamybą (79). Kumar ir kt. taip pat parodė, kad Carm{14}}nokautuotos T ląstelės išreiškė didesnį atminties CD8 ir su T ląstelėmis susijusių transkripcijos faktorių, tokių kaip Tcf7 ir Myb, lygį (79). Mybas skatino atminties CD8 ir T ląstelių susidarymą transkripcijos būdu aktyvuodamas Tcf7 ir Zeb2 represijas (80). Pažymėtina, kad Carm1-nokautuotos T ląstelės kartu išreiškė žemą slopinančių receptorių PD-1 ir TIM3 lygį, kurie yra T ląstelių išsekimo žymenys (79). Skirtingai nuo CARM1, PRMT5 slopinimas slopino naviko antigenui specifinių CD8 ir T ląstelių indukciją in vitro (81). PRMT metilinimo reakcijos pavertė SAM, kaip metilą dovanojantį kofaktorių, į Sadenozil-l-homocisteiną (SAH), o SAM taip pat buvo paverstas metiltioadenozinu (MTA). Tiek SAH, tiek MTA slopino PRMT grįžtamojo ryšio kilpose, o MTA veiksmingai slopino PRMT5 aktyvumą (82). MTA sumažino CD8 ir T ląstelių proliferaciją ir gyvybingumą, nes slopino efektoriaus funkcijas žmogaus antigenui specifinėse CD8 ir citotoksinėse T ląstelėse, sumažindamas CD8 plius T ląstelių degranuliacijos gebėjimą ir slopindamas IFN-g ir IL-2 sekreciją nuo dozės priklausomu būdu (81). Strobl ir kt. pranešė, kad PRMT{46}}specifinis metiltransferazės inhibitorius EPZ015666 slopino CD8 ir T ląstelių dauginimąsi, gyvybingumą ir funkcionalumą (83).

Be to, šie autoriai PRMT5 susiejo su selektyviu MDM4 sujungimu, kuris paskatino p53 signalizacijos kaskados transdukciją, kad tarpininkautų ląstelių ciklo sustabdymui ir apoptozei CD8 ir T ląstelėse. PRMT5 slopinimas taip pat sumažino baltymų kinazės B (AKT) / žinduolių rapamicino (mTOR) signalizacijos taikinį, kuris sutrikdė CD8 ir T ląstelių dauginimąsi ir išgyvenimą (83).

CD28 prisijungęs prie B7 ant APC ir kartu stimuliuojant TCR sumažino T ląstelių aktyvacijos slenkstį, taip skatindamas CD4 ir T ląstelių diferenciaciją bei Th2- tipo citokinų ekspresiją (84). Blanche ir kt. pranešė, kad CD28 kartu stimuliuojantys signalai sukėlė arginino metilinimą T ląstelėse (85). Atsižvelgiant į tai, kad SAH greitai pašalino S-adenozil-L-homocisteino hidrolazė (SAHase) ir SAH slopino PRMT veiklą, SAHase tarnauja kaip PRMT aktyvatorius. Farmakologiniai SAHazės blokatoriai stipriai slopino kelių pagrindinių baltymų, kuriuos stimuliuoja TCR signalizacija, aktyvaciją, įskaitant AKT, ekstraląstelines reguliuojamas baltymų kinazes (ERK) 1/2 ir NF-kB. sukelia CD4 ir T ląstelių aktyvacijos sutrikimą (86).

Todėl PRMT gali atlikti svarbų vaidmenį CD4 ir T ląstelių aktyvavime ir diferenciacijoje. Selektyvūs PRMT5 inhibitoriai gali slopinti Th2 ląstelių proliferaciją (87). Webb ir kt. pastebėjo, kad PRMT5 T ląstelėms būdingose ​​pelėse, kurioms būdingas homozigotinis trūkumas, IFN-g plius T-bet plus , IFN-g plus ir T-bet plius T ląstelių dalis padidėjo Th1 ląstelių diferenciacijos metu, tačiau bendras diferencijuotų Th1 ląstelių skaičius buvo sumažėjo, daugiau nei tikėtina, dėl sumažėjusio Th1 proliferacijos (75). Be to, šie autoriai pastebėjo, kad GATA-3 plius IL-4 plius ir IL-4 plius T ląstelių procentas padidėjo Th2 diferenciacijos metu (75). Taigi PRMT5 slopinimas sustiprino CD4 ir T ląstelių diferenciaciją, bet slopino proliferaciją. Mechaniškai buvo įrodyta, kad SAHazės inhibitoriai sumažina Vav guanino nukleotidų mainų faktoriaus 1 (Vav1), esminės molekulės, arginino metilinimą, todėl apribota CD4 ir T ląstelių aktyvacija (86, 88). Nuosekliai metilintas argininas Vav1 kaupėsi branduolyje ir aktyvavo transkripcinį kompleksinį aktyvuotų T ląstelių (NFAT) ir NF-kB branduolinį faktorių, skatindamas IL-2 gamybą ir T ląstelių dauginimąsi (85). PRMT5 taip pat reguliavo IL-2 transkripciją metilindamas tam tikrus sDMA turinčius baltymus (89).

Be to, PRMT5 inhibitorių sumažinta IL-2 sekrecija padėjo slopinti Th1 ląstelių proliferaciją ir diferenciaciją (87). PRMT1 taip pat metilino su NFAT sąveikaujantį baltymą NIP45, kuris palengvino ryšį su NFAT, būtina modifikacija NIP45-sukeltam stipriam NFAT transaktyvacijos padidėjimui ir PRMT1 koaktyvacijai IL-4 promotoriui (90, 91). Kartu SAHase inhibitoriai iš dalies kontroliuoja baltymus, kuriuos stimuliuoja TCR signalizacija, sumažindami Vav1 metilinimą, taip slopindami CD4 ir T ląstelių aktyvaciją. PRMT5 taip pat skatino IL-2 gamybą metilindamas Vav1 arba NF-45 ir NF-90. Atsižvelgiant į tai, kad IL-2 vaidina svarbų vaidmenį poliarizuojant naivias CD4 plius T ląsteles iki Th2 fenotipo ir T ląstelių proliferacijoje, PRMT5 sukeltas aukštas IL-2 ekspresijos lygis prisidėjo prie CD4 ir T ląstelių susidarymo. diferenciacija ir platinimas (92, 93).

Naujausi tyrimai parodė, kad arginino metilinimo sutrikimas prisidėjo prie Th17 diferenciacijos. Viena vertus, farmakologinis PRMT1 slopinimas užkirto kelią Th17 ląstelių susidarymui (94). Mechaniškai, reaguodamas į IL-6 ir transformuojantį augimo faktorių-b (TGF-b), PRMT1 sąveikavo su pagrindiniu Th17 ląstelių diferenciacijos transkripcijos faktoriumi, RORgt, ir sukėlė IL-17 transkripciją ir ekspresiją, kuri apibūdino Th17 fenotipą (94). Sujungus su RORgt, PRMT1 buvo įtrauktas į IL-17 promotorių ir asimetriškai dimetilintą histoną 4 argininą 3 (H4R3). H4R3 metilinimas stabilizavo STAT3, aktyvuotą IL-6, ir pašalino STAT5, aktyvuotą IL-2, taip sumažindamas slopinamąjį STAT5 poveikį IL-17 promotoriui ir skatindamas Th17 diferenciaciją (95).

Tačiau, kita vertus, Th17 diferenciacija buvo labai trukdoma T ląstelėms būdingame PRMT5 deficito modelyje, nes šiame modelyje RORgt plius IL17 plus , IL-17 plus ir RORgt plus Th17 ląstelių skaičius buvo labai mažas. (96). Tokia situacija galėjo atsirasti dėl šių priežasčių: PRMT5 simetriškai dimetilino SREBP1 ties R321, kuris slopino jo fosforilinimą ties S430 ir užkirto kelią SREBP1 skilimui per ubikvitino-proteasomos kelią (96). Šis pokytis paskatino SREBP1, geno transaktyvatoriaus, skatinančio cholesterolio biosintezę, stabilumą ir transkripcijos aktyvumą, todėl susikaupė stiprus endogeninis RORg agonistas desmosterolis (75, 97).

Be poveikio cholesterolio biosintezei, PRMT5 taip pat sustiprino glikolitinę įrangą, kad reguliuotų Th17 diferenciaciją. PRMT5 slopinimas slopino glikolizę reguliuojančio faktoriaus, hipoksijos sukeliamo faktoriaus 1-a (HIF-1a) ekspresiją, kad skatintų Th17 diferenciaciją tiesiogiai transkripcijos būdu aktyvuojant RORgt ir skatinant glikolitinį kelią ( 75, 83, 98). Apskritai, metilindami histonus, kad suaktyvintų IL-17 promotorių ir reguliuotų medžiagų apykaitos perprogramavimą, įskaitant glikolizę ir lipidų apykaitą po T ląstelių aktyvinimo, PRMT skatino Th17 diferenciaciją.

Treg ląstelių atveju buvo pranešta, kad FOXP3 yra likimą lemiantis transkripcijos reguliatorius, turintis aukštą FOXP3 lygį ir stabilumą, reikalingą Treg ląstelių imunosupresiniam aktyvumui (99, 100). PRMT aktyviai reguliavo Tregs diferenciaciją ir slopinamąjį aktyvumą reguliuodami FOXP3. PRMT{6}}katalizuojamas tiesioginis FOXP3 metilinimas ties R48 ir R51, sustiprino Treg ląstelių slopinamą funkciją (101). Panašiai PRMT1 taip pat galėjo paveikti Treg aktyvumą reguliuodamas kitus baltymus, sąveikaujančius su FOXP3, tokius kaip Forkhead box protein O1 (FOXO1) ir su Runt susijusį transkripcijos faktorių 1 (Runx1) (102, 103). PRMT1 metilino FOXO1 esant R248 ir R250, kad stabilizuotų baltymą, taip pat metilintas Runx1 ties R206 ir R21, kad sustiprintų jo transkripcijos aktyvumą (104, 105).

Be to, gydymas PRMT1 inhibitoriumi AMI-1 sustiprino Trego jautrumą TGF-b sukeltai FOXP3 ekspresijai ir padidino Tregs dažnį bei slopinamąjį poveikį tiesiogiai sustiprindamas FOXP3 raišką (106, 107). Be PRMT1, PRMT5 taip pat reguliavo FOXP3 ekspresiją naiviose T ląstelėse, darydamas įtaką DNMT1 ekspresijai, kuri kontroliavo CpG metilinimą FOXP3 promotoriuje ir todėl padidino transkripcijos prieinamumą FOXP3 reguliavimo regionams (108, 109). Be to, PRMT5 slopinimas paveikė H3K27me3 modifikaciją FOXP3 promotoriuje ir palengvino FOXP3 ekspresiją (106). Kadangi PRMT5 sąveikavo su EZH2, o tai baigėsi padidėjusiu H3K27me3 nusėdimu, PRMT5 trūkumo ląstelėse H3K27me3 pokyčius galėjo sukelti PRMT5-EZH2 sąveika (110).

Priešingai, Yasuhiro ir kt., naudodami Treg ląstelėms būdingą PRMT{1}}trūkumo modelį, stebėjo, kad Treg slopinamasis aktyvumas ir poveikis / atminties fenotipas sumažėjo dėl sumažėjusio FOXP3 R51 lokuso simetrinio dimetilinimo žymens (111). ). Tačiau šie autoriai vėliau išsiaiškino, kad PRMT5 trūkumas galbūt buvo susijęs su netinkama Treg ląstelių priežiūra, aktyvacija ir proliferacija dėl sutrikusios gc signalizacijos, o ne metilinto FOXP3 (73).

3.1.3.2 Tikslinis B ląstelių aktyvinimas ir diferenciacija

Nors T ląstelės jau seniai buvo naviko imuniteto tyrimų dėmesio centre, šiai sričiai svarbūs kiti imuninių ląstelių pogrupiai, ypač susiję su tretinės limfoidinės struktūros (TLS) koncepcija. Užuot reikalavęs DC migruoti iš naviko vietos į SLO, TLS hipotezė teigia, kad šis reiškinys atsiranda tiesiogiai negimdiniuose limfoidiniuose organuose, kuriuos sukuria ne limfoidinis audinys, įsiskverbiantis į naviko kraštus ir stromą (112). Tokias struktūras sudaro CD3 plius T ląstelių zona ir CD20 plius B ląstelių zona, iš kurių pirmojoje yra DC, teigiamų su DC lizosomomis susijusiems membranos glikoproteinams ir fibroblastų retikulocitams, o antrojoje yra germinaliniai centrai, plazmos ląstelės, folikulų DC ir antigeno-antikūnų kompleksai (113). TLS atveju su naviku susiję antigenai sukelia B ląstelių transformaciją į efektorių / atminties fenotipą, kuris gamina antikūnus ir pristato naviko antigenus T ląstelėms, taip sustiprindamas CD8 ir T ląstelių prognostinę funkciją ir skatindamas T ląstelių augimą (113). Padidėjęs CD8 plius ir CD4 plius T ląstelių kiekis kartu su dideliu CD20 plius B ląstelių infiltracija buvo susijęs su ilgalaikiu klinikiniu išgyvenimu (114).

Be to, B ląstelės išskyrė keletą chemokinų, kad įdarbintų DC, T ir NK ląsteles (113). Tiek klinikiniai kohortiniai, tiek analitiniai TME tyrimai nustatė teigiamą koreliaciją tarp pacientų atsako į ICB terapiją ir B ląstelių infiltracijos bei TLS susidarymo. Šie tyrimai išryškino iki šiol neįvertintą B ląstelių vaidmenį žmogaus priešnavikiniame imunitete, todėl ICB nejautrūs navikai gali geriau reaguoti į naujus gydymo būdus, nukreiptus į B ląstelių aktyvumą (115–117).

PRMT1, PRMT5 ir PRMT7 reguliuoja pre-B ląstelių proliferaciją ir diferenciaciją, germinalinio centro formavimąsi ir antikūnų atsakus. B ląstelėms specifinių PRMT1-trūkumą turinčių pelių B ląstelių skaičius kaulų čiulpuose ir kituose periferiniuose limfoidiniuose organuose buvo žymiai sumažintas (118), o B ląstelių vystymasis buvo labai sulėtėjęs iki B ląstelių stadijos (119). ). Aktyvuotos B ląstelės padidino PRMT1 ir arginino metilinto baltymų kiekį. Sumažėjęs reguliavimas, rekombinaciją aktyvuojantys genai Rag1 ir Rag2, FOXO1 blokavo B ląstelių diferenciacijos progresavimą už pro-B ląstelių stadijos ribų (120). Yamagata ir kt. parodė, kad PRMT1 tiesiogiai metilino FOXO1, kad slopintų AKT fosforilinimą ir vėlesnį proteasomų skaidymą (105). Be to, PRMT1 taip pat metilino B-ląstelių receptoriaus (BCR) Iga subvienetą, kad slopintų BCR sukeltą Syk aktyvaciją ir fosfoinozitido 3-kinazės (PI3K) signalizaciją, blokavo FOXO baltymų skaidymą ir skatino išankstinę B ląstelių diferenciaciją, o ne platinimas (121, 122).

Taigi PRMT1 neigiamai reguliavo B ląstelių signalizacijos įvykius, tokius kaip klasės jungiklio rekombinacija ir antigeno atranka per PI3K-FOXO1 signalizaciją, taip palengvinant vystymąsi nuo iki B ląstelių iki nesubrendusių B ląstelių. Be to, PRMT1 tarpininkavo CDK4 arginino metilinimui, destabilizavo CDK4-Cyclin-D3 kompleksą, sustabdė ląstelių ciklą ir skatino pre-B ląstelių diferenciaciją (119). Periferinio B-ląstelių skyriaus, kuriame PRMT1-trūko pelės modelyje, subrendusių B ląstelių proliferacija ir diferenciacija po stimuliacijos buvo labai sutrikdyta, gemalinio centro B (GC-B) ląstelių generavimas buvo pažeistas, o atminties B ląstelių aktyvacija ir proliferacija buvo sutrikusi. gerokai sumažėjo (121). PRMT1 taip pat palaikė folikulų B (FO-B) ląstelių skaičių ir skatino germinalinio centro (GC) susidarymą aktyvavus FO-B ląsteles (118). PRMT1 apsaugojo aktyvuotas B ląsteles nuo apoptozės reguliuodamas BCL2 šeimos prosurvival baltymų MCL1, BCL2, A1 ir BCLX ekspresiją (121).

Litzler ir kt. pranešė, kad tiek PRMT5 baltymo, tiek sDMA lygiai buvo sureguliuoti proliferuojančių B ląstelių stadijose ir kad PRMT5 skatino aktyvuotų B ląstelių išgyvenimą (123). PRMT5 buvo būtinas B ląstelių vystymuisi Pro-B ir Pre-B ląstelėse. PRMT5 apsaugojo subrendusias B ląsteles nuo apoptozės ir skatino proliferaciją bei GC susidarymą reguliuodamas B ląstelių transkripciją ir sujungimo tikslumą (123). Be to, PRMT5 tiesiogiai sąveikavo su BCL6 ir jį metilino, kad palengvintų BCL{11}}tarpininkaujamas transkripcijos represijas, taip reguliuodamas GC susidarymą (124). BCL6 tikslinius genus Irf4 ir Prdm1, kurie tarpininkavo plazmos ląstelių diferenciacijai, taip pat sumažino PRMT5 (123).

Naudodami B ląstelėms būdingą PRMT7 išmuštą pelės modelį, Ying ir kt. parodė, kad PRMT7 praradimas sutrikdė B ląstelių vystymąsi sumažino ribinės zonos B (MZ-B) ląsteles, padidino FO-B ląsteles ir paskatino GC susidarymą po imunizacijos (125). PRMT7 išeikvojimas padidino Bcl6 ekspresiją, įtraukdamas H4R3me1 ir simetrišką H4R3me2 į Bcl6 promotorių. IgA ir IgG{16}}sekretančių plazmos ląstelių potipių diferenciacija taip pat sumažėjo pelėms, kurioms trūko PRMT{17}}, tikriausiai todėl, kad PRMT7 praradimas sukėlė Bcl6 reguliavimą ir slopino Irf4 ir Prdm1 GC-B ląstelėse (125). ).

3.1.3.3 Nukreipimas į su naviku susijusių makrofagų (TAM) diferenciaciją ir kitų imuninių ląstelių ekspresiją

Daugėja įrodymų, kad TME keičia imunines ląsteles, kad slopintų imuninę priežiūrą ir imunologinius atsakus (126). Klasikiškai aktyvuoti M1 makrofagai linkę fagocituoti naviko ląsteles, sukurdami priešuždegiminę aplinką ir palengvindami Th1 ir CTL atsakus.

Tačiau alternatyviai aktyvuoti M2 makrofagai, tokie kaip TAM, skatina naviko augimą ir invaziją, padidindami Th2 poliarizaciją, naviko angiogenezę ir slopindami priešnavikinį imuninį atsaką (127). DC specializuojasi antigenų apdorojime ir pateikime, o NK veiksmingai identifikuoja naviko ląsteles ir naudoja perforino / granzimo sukeltą citotoksiškumą, kad apribotų naviko augimą, o sukaupti MDSC daro ryškų imunosupresinį poveikį, o ne diferencijuojasi į subrendusias mieloidines ląsteles (128).

Naudodami mieloidams būdingą PRMT1 išmuštą pelės modelį, Tikhanovičius ir kt. parodė, kad PRMT1 buvo reikalingas M2 makrofagų diferenciacijai. PRMT1 indukcija buvo pastebėta diferenciacijos metu iš monocitų į makrofagus, dėl kurių H4R3me2a nusėdo ant peroksisomų proliferatoriaus aktyvuoto receptoriaus g (PPARg) promotoriaus, kuris sustiprino PPARg ekspresiją (pagrindinį transkripcijos faktorių, reikalingą M2 fenotipo diferenciacijai). Makrofagams būdinga PPARg delecija sutrikdė alternatyviai aktyvuotų M2 makrofagų brendimą (129, 130). Remiantis šiuo tyrimu, PRMT1 sukėlė makrofagų poliarizaciją iki M2 tipų ir padidino IL-6 bei STAT3 ekspresiją pasroviui, skatindama nuo PPARg priklausomą makrofagų eferocitozę, kad sunaudotų apoptozinius kūnus nuo alkoholio priklausomos kepenų ląstelių karcinomos pelės modelyje (131).

Be to, PRMT1 trūkumas sumažino M2 tipus per c-Myc sukeltą PPARg kelią, kuris turėjo įtakos prekybai, efferocitozei, fagocitozei ir alternatyviam makrofagų aktyvavimui (132–134). PRMT1 taip pat metilino c-Myc ties R299 ir R346, kad padidintų jo gebėjimą prisijungti prie p300, o ne HDAC1. Šis sustiprintas c-Myc-p300 komplekso įdarbinimas į genus sukėlė vėlesnę M2 transkripciją, pvz., PPARg ir manozės receptoriaus C tipo 1 (MRC1) promotorius (129).

Be to, PRMT paveikė c-MYC ekspresiją ir funkciją kitose ląstelių linijose taip: 1) PRMT1 ir CARM1 nusėdo H4R3me2a žymenis ant cMYC geno promotoriaus, kuriuos nuskaitė Tudor domeno turintis baltymas 3 (TDRD3)-topoizomerazė IIIB (TOP3B). ) sudėtinga ir palengvinta c-MYC transkripcija (135). 2) PRMT5 metilino R218 ir R225 vietas heterogeniniame branduoliniame ribonukleoproteine ​​A1 (hnRNP A1), kad sureguliuotų nuo vidinės ribosomos įėjimo vietos (IRES) priklausomą c-MYC transliaciją (136). 3) Nuo fermentų priklausomas c-MYC poliubikvitinacijos slopinimas PRMT3 pašalino ubikvitino sukeltą C-MYC skaidymą (137), o 4) PRMT5-tarpininkaujamas H4R3me2 žymėjimas buvo daug c-Myc prisijungęs prie CANNTG E- dėžutės elementai, taip pat reguliuojama MYC funkcija (138).

PRMT6 taip pat skatino naviko progresavimą, palengvindamas makrofagų diferenciaciją iki M2 fenotipo, o ne iki M1 fenotipo ir palaikydamas naviko neoangiogenezę. PRMT6 sąveikavo su ILF2 sergant plaučių adenokarcinoma, kad reguliuotų makrofagų migraciją slopinančių veiksnių sintezę, kad sukeltų alternatyvų TAM aktyvavimą (139, 140).

Arginino metilinimas taip pat paveikė kitas imunines ląsteles, išskyrus makrofagus. CARM1 mažos molekulės inhibitorius, EZM2302 gydyti navikai buvo infiltruoti daugybe dendritinių ląstelių, kryžminių cDC1 ląstelių ir NK ląstelių. Nuosekliai, taikant PRMT5-numušto naviko modelį, buvo pastebėta didesnė NK, DC ir MDSC gausa, palyginti su kontroliniu numušimo modeliu (19, 79).

Kai kartu, PRMT vaidina esminį vaidmenį reguliuojant makrofagų diferenciaciją ir NK, DC ir MDSC ląstelių proliferaciją. Šios funkcijos ne tik suteikia naujų perspektyvų alternatyviam makrofagų aktyvavimui, bet ir gali nustatyti naujus vėžio gydymo taikinius.

3.2 PRMT ir I tipo IFN signalizacija

I tipo IFN palengvina vėžio imuninę priežiūrą, priešnavikinį imunitetą ir imunoterapijos veiksmingumą keliais būdais, ypač skatinant DC brendimą ir gerinant jų gebėjimą apdoroti ir pateikti antigenus vėžio įgimto imuniteto cikle (141). Tipo IFN taip pat padidina citotoksinių mediatorių ekspresiją CTL ir neleidžia NK ląstelėms išvalyti aktyvuotų CD8 ir CTL, tuo pat metu išlaikydami atminties fenotipą ir įtakojantys Treg slopinančias funkcijas (142). Kai skirtingos modelio atpažinimo receptorių (PRR) klasės, įskaitant į Toll panašius receptorius (TLR), RNR jutimo retinoinės rūgšties indukuojamo geno (RIG) į I tipo receptorius (RLR) ir citozolinio DNR jutiklius atpažįsta su patogenais susijusius molekulinius modelius arba su pažeidimais susiję molekuliniai modeliai, indukuojamas TBK1 įdarbinimas kartu su nuosekliu IRF3/7 ir NF-kB aktyvavimu, kurie paprastai padidina IFN stimuliuojamo geno (ISG) ekspresiją ir I tipo IFN generavimą (143). Galima įsivaizduoti, kad tinkama I tipo IFN stimuliacija ir susiję signalizacijos keliai gali būti sukurti kaip veiksmingos priešnavikinės imunoterapijos.

3.2.1 PRMT ir TLR keliai

Su patogenu susijęs molekulinio modelio atpažinimas TLR prisideda prie skirtingų genų transkripcijos reguliavimo. Nustatyta, kad su naviko nekrozės faktoriaus receptoriais (TNFR) susijęs 6 faktorius (TRAF6) yra pagrindinis mieloidinės diferenciacijos pirminio atsako 88 (MyD88) priklausomas signalizacijos kelias su imunoreguliacinėmis funkcijomis, kuris buvo pasroviui nuo TLR (143). PRMT1 metilino ir deaktyvavo TRAF6, kad slopintų nuo TRAF{11}}priklausomą TLR kelią. Šį slopinimą panaikino jumonji domenas, turintis 6 (JMJD6), o TRAF6 demetilintas JMJD6. PRMT1 / JMJD6 santykis lėmė MyD88-priklausomo TLR kelio aktyvavimą. TRAF6 arginino metilinimas buvo susijęs su mažesniu TRAF6 ir NF-kB aktyvumu pasroviui, o TLR ligando poveikis laikinai sumažino PRMT1, dėl kurio JMJD6 ir NF-kB aktyvacija lėmė TRAF6 demetilinimą, tada, kai signalas buvo nutrauktas, PRMT1 vėl užblokavo TRAF{28}}priklausomą kelią (144) (3 pav.).

3.2.2 PRMT ir RIG-I kelias

RIG-I kelyje svarbus PRMT5 vaidmuo buvo nustatytas IFI16/IFI204 metilinimui; IFI16/IFI204 metilinimas suaktyvino dsRNR sukeltą RIG-I/TLR{8}}tarpininkaujantį I tipo interferono atsaką, nors IFI16/IFI204 dažniausiai buvo DNR jautrus baltymas (19, 145). PRMT7 sudarė agregatus, kad monometilintų mitochondrijų antivirusinį signalinį baltymą (MAVS) ties R52, slopindamas jo sąveiką su RIG-I ir TRIM{18}}suaktyvintą MAVS K63-susijusią poliubikvitinaciją kataliziškai priklausomu būdu. MAVS aktyvaciją ir pasroviui viruso sukeltus molekulinius įvykius (IRF3, IkB ir STAT1 fosforilinimą) slopino PRMT7, bet išgelbėjo PRMT7 inhibitorius SGC3027 (146). MAVS įdarbino ir TRAF3, ir TRAF6, kad sudarytų MAVS/TRAF3/TRAF6 kompleksą, kuris sąveikavo su TBK1 ir IKK, kad suaktyvintų IRF3 ir I tipo IFN gamybą (147). Ankstyvosiose virusinės infekcijos stadijose PRMT7 buvo automatiškai metilintas ties R32, išjungdamas jo fermentinį aktyvumą ir agregaciją. Tada SMURF1 buvo įtrauktas į PRMT7, priklausomai nuo MAVS, kad katalizuoti su K48-susietą PRMT7 poliubikvitinaciją, kad būtų užtikrintas savalaikis proteasomų skaidymas ir vėlesnis RIG-I-MAVS aktyvavimas, o SMURF1 suardo MAVS, TRAF3, TRAF6 arba TRAF6. USP25 vėlesnėse virusinės infekcijos stadijose, kad būtų išvengta per didelio RLR signalizacijos aktyvavimo (146).

Zebrafijoje PRMT2, PRMT3 ir PRMT7 susilpnino antivirusinį atsaką, slopindami RIG-IMAVS signalizacijos kelią. Lys63-susijusiam TRAF6 auto-ubikvitinavimui buvo užkirstas kelias PRMT2-tarpininkaujant asimetrinei R100 dimetilacijai ties TRAF6, tokiu būdu inaktyvuojant Nemodependent TBK1/IKKϵ signalizaciją (148). PRMT2 taip pat konkuravo su MAVS dėl TRAF6 prisijungimo ir neleido TBK1/IKKϵ įtraukti į MAVS (148). Per du minėtus mechanizmus PRMT2 neigiamai kontroliavo IRF3 / IRF7 fosforilinimą ir pasroviui esančių I tipo IFN genų ekspresiją (148). Šie autoriai taip pat teigė, kad tiek PRMT3, tiek PRMT7 paveikė IRF3 fosforilinimą ir slopino IFN gamybą sąveikaudami su RIG-I (149, 150) (4 pav.).